HUBNER編碼器的工作原理

HUBNER編碼器的工作原理
HUBNER編碼器是將信（如比特流）或數據編制、轉為可用以通訊、傳輸和存儲之形式的設備。編碼器是把角位移或直線位移轉成電信的一種裝置。前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和式兩類。增量式編碼器是將位移轉成周期性的電信，再把這個電信轉變成計數脈沖，用脈沖的個數表示位移的大小。式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。
HUBNER編碼器的工作原理
脈沖編碼器：APC
增量脈沖編碼器：SPC
兩者一般都應用于速度控制或位置控制系統的檢測元件，旋轉編碼器是用來測量轉速的裝置。它分為單路輸出和雙路輸出兩種。技術參數主要有每轉脈沖數（幾十個到幾千個都有），和供電電壓等。單路輸出是指旋轉編碼器的輸出是一組脈沖，而雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組相位差90度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速，還可以判斷旋轉的方向。
增量型編碼器與型編碼器的區分：編碼器如以信原理來分，有增量型編碼器,型編碼器。
增量型編碼器(旋轉型)工作原理：
由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環形通、暗的刻線，有光電發射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信組合成A、B、C、D，每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩定信；另每轉輸出一個Z相脈沖以零位參考位。由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。
HUBNER編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩定性好，精度高，金屬碼盤以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩定性就要比玻璃的差一個數量級，塑料碼盤是經濟型的，其成本低，但精度、熱穩定性、壽命均要差一些。
分辨率—HUBNER編碼器以每旋轉360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或稱多少線，一般在每轉分度5~10000線。
信輸出：信輸出有正弦波（電流或電壓），方波（TTL、HTL），集電開路（PNP、NPN），推拉式多種形式，其中TTL為長線差分驅動，HTL也稱推拉式、推挽式輸出，編碼器的信接收設備接口應與編碼器對應。
信連接—HUBNER編碼器的脈沖信一般連接計數器、PLC、計算機，PLC和計算機連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關頻率有低有高。如單相聯接，用于單方向計數，單方向測速。A.B兩相聯接，用于正反向計數、判斷正反向和測速。A、B、Z三相聯接，用于帶參考位修正的位置測量。A、A-，B、B-，Z、Z-連接，由于帶有對稱負信的連接，電流對于電纜貢獻的電磁場為0，衰減zui小，抗干擾*，可傳輸較遠的距離。對于TTL的帶有對稱負信輸出的編碼器，信傳輸距離可達150米。對于HTL的帶有對稱負信輸出的編碼器，信傳輸距離可達300米。
HUBNER編碼器的優缺點
光電編碼器
優點：體積小，精密，本身分辨度可以很高，無接觸無磨損;同一品種既可檢測角度位移，又可在機械轉裝置幫助下檢測直線位移;多圈光電編碼器可以檢測相當長量程的直線位移(如25位多圈)。壽命長，安裝隨意，接口形式豐富，價格合理。成熟技術，多前已在國內外得到廣泛應用。
缺點：精密但對戶外及惡劣環境下使用提出較高的保護要求；量測直線位移需依賴機械裝置轉，需消除機械間隙帶來的；檢測軌道運行物體難以克服滑差。
靜磁柵編碼器
優點：體積適中，測量直線位移，數字編碼，理論量程沒有限制；無接觸無磨損，抗惡劣環境，可水下1000米使用；接口形式豐富，量測方式多樣；價格尚能接受。
缺點：分辨度1mm不高；測量直線和角度要使用不同品種；不適于在精小實施位移檢測（大于260毫米）。
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